JPH085978B2

JPH085978B2 - 白色ポリエチレンテレフタレ−トフイルム

Info

Publication number: JPH085978B2
Application number: JP62069059A
Authority: JP
Inventors: 隆一永田; 好一北浦; 秀真岡阪
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPS63235338A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、白色ポリエチレンテレフタレートフィルム
に関するものであり、さらに詳しくは、カード、フロッ
ピーディスクハブリング、ラベルなどの基材として好ま
しく用いられる白色ポリエチレンテレフタレートフィル
ムに関するものである。

〔従来の技術〕従来、白色無機粒子、とりわけ酸化チタンをポリエチ
レンテレフタレートに加えて白色フィルムを得ることは
知られている。また、酸化チタンと硫酸バリウム、白色
無機粒子を併用した例（特公昭56−4901号）などもあ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

オレンジカードやテレホンカードを始め、種々のカー
ドが市場を賑わしており、これらカードの基材として、
上記従来の技術における白色フィルムが数多く用いられ
ている。しかし、かかる白色フィルムをカードサイズに
カッティングしたり、孔あけしたりする加工工程におい
て、これら加工機の刃が短時間に痛みフィルムのカット
性が不良となる欠点があった。

本発明は、かかる問題点を解決し、カード、フロッピ
ーディスクハブリング、ラベルなどの基材として、カッ
ティング加工機の刃の痛みを大幅に軽減できる白色ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、炭酸カルシウムを除く白色無機粒子を５〜30wt％含有
してなる二軸延伸ポリエステルフィルムであって、該炭
酸カルシウムを除く白色無機粒子のモース硬度が５未
満、該フィルムのボイド率が５〜30％であることを特徴
とする白色ポリエチレンテレフタレートフィルムであ
る。

本発明におけるポリエチレンテレフタレート（以後PE
Tと略称する）とは、エチレンテレフタレート単位が80
モル％以上、好ましくは90モル％以上であるものをい
う。もちろん、上記の範囲内で、他種のジカルボン酸成
分（例えば、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸な
ど）あるいはジオール成分（例えば、ジエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ルなど）が共重合されていてもよい。また、このPETの
中には公知の各種添加剤、例えば、酸化防止剤、滑剤、
帯電防止剤などが添加されていてもよい。

白色無機粒子とは、公知の無着色に近い無機粒子をい
い、酸化チタンを始め、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、シリカ、アルミナ、タルク、クレーなどの粉体状
で、白色度70％以上の無機粒子が挙げられる。

好ましい白色度は80％以上、更に好ましくは90％以上
である。また、これら白色無機粒子の平均粒径は0.1〜
４μｍ、好ましくは0.3〜２μｍである。平均粒径がこ
の範囲より小さいと延伸時のボイドができにくく加工機
の刃を痛め易い傾向にある。一方、大きすぎるとフィル
ムの表面がざらつき品位が低下してしまう。

本発明においては、かかる白色無機粒子をPETに５〜3
0wt％、好ましくは８〜25wt％含有させる。含有量がこ
の範囲より少ないと隠蔽力が不足し白色性を害する。一
方、多過ぎると分散不良や延伸時に破れを生じ易く好ま
しくない。

本発明における二軸延伸とは、公知の方法に従った同
時または逐次の二軸延伸をいい、ボイドの生成、さらに
はフィルムの強度、寸法安定性付与などの上からも必要
なものである。

本発明においては、かかる白色無機粒子のモース硬度
は５未満、好ましくは４未満である。モース硬度がこの
値より大きいとカッティング加工機の刃の痛みが早く好
ましくない。

本発明でいうボイド率とは、フィルム中の空洞率をい
いASTM−D1505−68（軽液にはｎ−ヘプタン、重液には
四塩化炭素を用いた）によってフィルム密度を測定し求
めた。

本発明においては、ボイド率は５〜30％、好ましくは
10〜25％である。ボイド率がこの範囲より小さいとカッ
ティング加工機の刃の痛みが早く好ましくない。一方、
大き過ぎるものは、延伸時に破れを生じ易く好ましくな
い。

次に本発明フィルムの製造方法について述べるが、こ
れはあくまで具体例であり、本発明内容を拘束するもの
ではない。

本発明の白色無機粒子をPETに含有させる方法として
は、重合時添加法やドライブレンド法などがあるが、粒
子分散が比較的容易な重合時添加法がよい。かかる白色
無機粒子の重合反応系への添加時期はいずれであっても
よく、好ましくはPET製造時のエステル化もしくはエス
テル交換反応前から重縮合初期の間であり、さらに好ま
しくはエステル化もしくはエステル交換反応終了時点か
ら重縮合反応初期の間である。さらには、ポリエステル
中の白色無機粒子の分散性の点から、グリコールなどの
有機溶媒などと適宜、混合したスラリー状あるいは液体
状態で添加する方法が好ましい。さらにそれらのスラリ
ー、液体を加熱処理したのち添加してもよい。

また、本発明のポリエステルは製造時に通常用いられ
るリチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、
マンガン、亜鉛、コバルト、アンチモン、ゲルマニウ
ム、チタン等の金属化合物触媒、酸化防止剤、顔料、蛍
光増白剤、界面活性剤、帯電防止剤などを必要に応じ添
加しても構わない。あとは業界公知の方法で重合を行な
えばよい。

このチップを120〜180℃の温度で１〜20時間真空乾燥
（100Torr以下が好ましい）して、チップ中の水分含有
率を0.05wt％以下、好ましくは0.01wt％以下にする。水
分含有率が上記範囲より大きいと溶融押出で得られるフ
ィルムの極限粘度が低下し易く、ボイドの生成を害した
り、脆化したフィルムとなったりする。乾燥したチップ
を270〜300℃に加熱した押出機に供給し、Ｔ字型口金よ
りフィルム状に成形する。この際、得られるフィルムの
白さを強調するために蛍光増白剤をマスタチップまたは
粉体の形で混合添加することは何らさしつかえない。さ
らにこのフィルムを表面温度30〜60℃の冷却ドラムで冷
却固化せしめ未延伸シートとした後、80〜120℃に加熱
した予熱ロール群に導き、縦延伸し、20〜30℃のロール
群で冷却する。続いて縦延伸したフィルムの両端をクリ
ップで把持しながらテンターに導き90〜140℃に加熱さ
れた雰囲気中で横延伸する。延伸倍率は縦、横それぞれ
２〜５倍に延伸するが、その面積倍率（縦延伸倍率×横
延伸倍率）は６〜20倍、好ましくは９〜15倍である。面
積倍率がこの範囲を外れると、フィルムのボイド率が本
発明範囲外となりやすい。さらにこの二軸延伸したフィ
ルムの平面性、寸法安定性等を付与するため、テンター
内において150〜230℃で４〜60秒間の熱処理（幅方向に
０〜10％弛緩）を行ない、均一に徐冷後室温まで冷却し
て巻き取ることにより、本発明フィルムを作ることがで
きる。

〔作用〕

本発明は、白色無機粒子のモース硬度、さらにはカッ
ティング加工において緩衝作用となっていると考えられ
るボイド率を本発明範囲とすることにより、加工刃の痛
みを大幅に軽減できるのである。〔測定および評価方
法〕（１）モース硬度モースの硬度計を用いて鉱物の硬さを測る。標準鉱物
は次の通りであり、数値が大きいほど硬い。

測定しようとする白色無機粒子と標準鉱物をこすり合
せ、傷の有無によりモース硬度を求めた。たとえば、リ
ン灰石で傷がつかず逆にリン灰石に傷がつくときは、こ
の試料のモース硬度は５より大きい。しかし、正長石で
傷がつき、逆に正長石に傷がつかないときは、この試料
のモース硬度は６より小さい。従ってこの試料のモース
硬度は５、５と示す。また、互いに傷つくときは、試料
のモース硬度は用いた標準鉱物と同じ値で示す。

（２）ポリマ中の粒子の分散性ポリマ20mgを二枚のカバーグラス間にはさみ、285℃
で溶融プレス冷却後、顕微鏡観察によって判定した。

○；凝集粒子は殆ど観察されない。（本発明の目的範囲
である） △；わずかに凝集粒子が観察される。（本発明の目的に
達しない） ×；多くの凝集粒子が観察される。（本発明の目的に達
しない）（３）隠蔽力マクベス社製透過濃度計TD−504で、厚さ250μのフィ
ルムの可視光透過濃度を測定し隠蔽力を判定した。（数
値が大きいほど隠蔽力大） ○；透過濃度1.0以上（本発明の目的範囲である） △；透過濃度0.7〜1.0未満（本発明の目的に達しない） ×；透過濃度0.7未満（本発明の目的に達しない）ここでいう透過濃度とは、次式により算出される。

Ｄ＝−log（T/100）ここでD;透過濃度（−） T;可視光透過率（％）（４）白色度酸化マグネシウムの白色度を100％とした場合の、白
度計（KETT Ｃ−１）による比較値で示す。

（５）ボイド率 ASTM−D1505−68（軽液にはｎ−ヘプタン、重液には
四塩化炭素を用いた）によってフィルム密度を測定し次
式より求めた。

ここで A;無機粒子の含有率（wt％） a;無機粒子の密度（g/cm³） B;PETの濃度（wt％） b;PETフィルムの密度（g/cm³） C;測定したフィルムの密度（g/cm³）（６）カッティング加工機の刃の痛み CSK（株）製孔あけ加工機テレパンチＭ−20型を用
い、かかる加工機の刃の痛みによってフィルムのカット
性が不良となる（カット部にノッチやゆがみがはいる）
孔あけ回数で判定した。

カット性が不良となる孔あけ回数 ◎;60万回以上（本発明の目的範囲であり、特に好まし
い） ○;40〜60万回未満（本発明の目的範囲である） △;20〜40万回未満（本発明の目的に達しない） ×;20万回未満（本発明の目的に達しない）〔実施例〕以下、実施例および比較例に基づいて、本発明の一実
施態様を説明する。

実施例１ジメチルテレフタレート85wt部、エチレングリコール
60wt部とを酢酸カルシウム0.09wt部を触媒として常法に
従いエステル交換反応せしめたのち、リン化合物として
ポリマに対し0.18wt％となるようにトリメチルホスフェ
ート10wt％含有するエチレングリコール溶液を添加し、
直後に平均粒径0.8μｍのクレーをポリマに対して13wt
％となるように40wt％エチレングリコールスラリーを添
加し、次いで重合触媒として三酸化アンチモン0.03重量
部を添加した。

その後、高温減圧化にて常法に従い重縮合反応を行な
い極限粘度0.603のポリエチレンテレフタレートを得
た。得られたポリマ中の炭酸カルシウムの分散性は良好
であった。

得られたポリマを十分に真空乾燥した後、これを100
重量部、蛍光増白剤“OB−1"（イーストマン社製）を0.
03重量部としてスパーミキサーで混合後、285℃に加熱
した押出機に供給して未延伸シートとした後、常法によ
り、予熱温度90℃のロール群で3.3倍に縦延伸し、30℃
のロール群で冷却したのち、両端をクリップで把持しな
がらテンターに挿入して、予熱温度95℃で3.4倍に横延
伸し、220℃で熱固定して、厚さ250μｍのフィルムを得
た。得られたフィルムのボイド率は15％であった。該フ
ィルムのカッティング加工において加工刃の刃の痛みが
大幅に軽減され長寿命であった。

実施例2,3,比較例１〜６白色無機粒子の種類および添加濃度、さらに延伸倍率
を変え、あとは実施例１と同様の方法で白色ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを作った。これらの品質を評
価し、その結果をまとめて表１に示す。このことより、
白色無機粒子のモース硬度および添加濃度、さらにはボ
イド率を本発明の範囲内に保つことにより、孔あけ加工
機の刃の痛みが大幅に軽減され、粒子分散、隠蔽力に優
れる白色ポリエチレンテレフタレートフィルムになるこ
とがわかる。

〔発明の効果〕本発明は、白色無機粒子のモース硬度、添加濃度、さ
らには延伸で生じるボイド率を特定範囲にある白色ポリ
エチレンテレフタレートフィルムとしたので次のごとき
優れた効果を奏するものである。

（イ）カッティング加工機の刃の痛みが大幅に軽減され
るフィルムが得られる。

（ロ）粒子分散、隠蔽力の優れたフィルムが得られる。

かくして得られた白色ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムは、カッティング加工において、加工刃の痛みを
大幅に軽減できるため、カッティング加工頻度の高いカ
ード類を始め、フロッピーディスクハブリング、ラベル
などの基材として好ましく用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭酸カルシウムを除く白色無機粒子を５〜
30wt％含有してなる二軸延伸ポリエステルフィルムであ
って、該炭酸カルシウムを除く白色無機粒子のモース硬
度が５未満、該フィルムのボイド率が５〜30％であるこ
とを特徴とする白色ポリエチレンテレフタレートフィル
ム。